LeetCode 热题 HOT 100 Java题解——141. 环形链表

141. 环形链表

题目：

给定一个链表，判断链表中是否有环。

如果链表中有某个节点，可以通过连续跟踪 next 指针再次到达，则链表中存在环。 为了表示给定链表中的环，我们使用整数 pos 来表示链表尾连接到链表中的位置（索引从 0 开始）。 如果 pos 是 -1，则在该链表中没有环。注意：pos 不作为参数进行传递，仅仅是为了标识链表的实际情况。

如果链表中存在环，则返回 true 。 否则，返回 false 。

进阶：

你能用 O(1)（即，常量）内存解决此问题吗？

示例：

输入：head = [3,2,0,-4], pos = 1
输出：true
解释：链表中有一个环，其尾部连接到第二个节点。

哈希表

遍历链表，每次使用哈希表记录下已经遍历过的节点，如果再次遇到已经遍历过的节点说明有环。

public class Solution {
     
    public boolean hasCycle(ListNode head) {
     
        Set<ListNode> set = new HashSet<>();
        while(head != null) {
     
            if (set.contains(head)) return true;
            set.add(head);
            head = head.next;
        }
        return false;
    }
}

复杂度分析

• 时间复杂度：$O(n)$

  遍历一次。

• 空间复杂度：$O(n)$

  需要哈希表大小为$n$。

快慢双指针

使用两个指针，一个快指针每次走两步，一个慢指针每次走一步，如果他们可以相遇，说明有环，如果遇到空说明遍历完成没有环。

public class Solution {
     
    public boolean hasCycle(ListNode head) {
     
        ListNode fast = head, slow = head;
        while(fast != null && fast.next != null && slow != null) {
     
            fast = fast.next.next;
            slow = slow.next;
            if(fast == slow) return true;
        }
        return false;
    }
}

复杂度分析

• 时间复杂度：$O(n)$

  遍历一次。

• 空间复杂度：$O(1)$

  使用常量级额外空间。